应用于设施农业土壤供热系统的复合多曲面聚光器的聚光集热性能研究.pdf

收稿日期 2021 05 04 基金项目 国家自然科学基金项目 51966012 内蒙古自治区高校青年科技英才支持计划 NJYT 18 A12 内蒙古自治区高等学校 科学研究项目 NJZY17491 内蒙古科技重大专项 2018 内蒙古自治区研究生科研创新项目 SZ2020071 通讯作者 常泽辉 1978 男 博士 教授 博士生导师 主要从事太阳能光热利用技术方面的研究工作 E mail changzehui 应用于设施农业土壤供热系统的 复合多曲面聚光器的聚光集热性能研究 刘雪东 1 彭娅楠 1 2 邵正日 3 马兴龙 4 侯 静 5 常泽辉 1 2 1 内蒙古工业大学 能源与动力工程学院 内蒙古 呼和浩特 010051 2 内蒙古工业大学 太阳能应用技术 工程中心 内蒙古 呼和浩特 010051 3 营口理工学院 机械与动力工程学院 辽宁 营口 115000 4 北京 理工大学 机械与车辆学院 北京 100081 5 内蒙古建筑职业技术学院 建筑设备与自动化工程学院 内蒙古 呼和浩特 010070 摘 要 文章通过仿真模拟和试验测试 分析了光线入射偏角对复合多曲面聚光器聚光集热性能的影响 首 先 建立了聚光器三维模型 然后 利用光学仿真软件对该聚光器进行光线追迹和光学性能计算 并根据计算结 果分析了径向 轴向入射偏角对该聚光器光线接收率 聚光效率等的影响 最后 基于光学计算结果 搭建复合 多曲面聚光器光热性能试验台 并根据测试结果研究了该聚光器在实际天气条件下运行时的聚光集热性能 分 析结果表明 当径向入射偏角小于14 时 该参数对复合多曲面聚光器的光线接收率和聚光效率影响较小 当 径向入射偏角为20 时 该聚光器的光线接收率和聚光效率分别为 46 50 39 49 此外 该聚光器的光线接 收率和聚光效率均随着轴向入射偏角的变化呈现出对称的变化趋势 当轴向入射偏角为20 时 该聚光器的光 线接收率和聚光效率分别为 87 94 74 50 在晴天条件下时 该聚光器出口处空气温度的变化趋势与太阳辐 照度一致 正午时 该聚光器出口处空气温度最高 可达到 46 9 测试期间 该聚光器的最大瞬时集热量和光 热转化效率分别为 411 54 W 42 38 关键词 入射偏角 复合多曲面 聚光 性能 效率 中图分类号 TK519 文献标志码 A 文章编号 1671 5292 2021 08 1038 07 0 引言 太阳能光热转化装置作为太阳能热利用系统 的核心装置 可以实现对入射太阳光的收集 聚 焦 吸收 转化以及对外输出高品位热能的目 的 1 太阳能光热转化装置包括非聚光型和聚光 型两种 2 复合多曲面聚光器 Compound Multi surface Concentrator 是一种非成像聚光型集热 器 该聚光器由 Winston 教授于 1974 年首次提 出 具有接收半角大 可接收直射光和部分散射 光 对跟踪精度要求低等特点 3 目前 国内外研 究人员对复合多曲面聚光器进行了大量研究 并 广泛应用到实际工程中 为了解光线入射偏角对非跟踪复合多曲面聚 光器聚光集热性能的影响 陈嘉祥研究了不同安 装倾角下聚光器的光学性能 研究结果表明 按月 份调整安装倾角时 聚光器的年总光学效率较高 为98 1 4 Lara对比研究了在固定安装与增设跟 踪系统条件下 复合多曲面聚光器的聚光集热性 能 研究结果表明 增设跟踪系统后 聚光器接收 到的太阳辐射能较多 为 27 96 kW h m 2 5 Li Yongcai 提出了一种可以增大多截面复合多曲面 聚光器接收角的优化方法 通过研究发现 优化后 的四截面复合多曲面聚光器的接收角比传统复合 多曲面聚光器提高了 47 6 李怡暄在光线正入 射的条件下 对复合抛物面聚光器聚光集热性能 进行了测试分析 发现当空气流速由 3 03 m s 减 小至1 03 m s时 接收体出口处空气最高温度由 44 13 升高至70 9 7 此外 针对不同的应用领域 研究人员设计了 可与用能系统实现结构耦合 满足光热需求的复 合多曲面聚光集热装置 Mboup设计了一种壁挂 式太阳能聚光集热器 通过研究发现 在相同条件 可再生能源 Renewable Energy Resources 第 39 卷 第 8期 2021 年 8月 Vol 39 No 8 Aug 2021 1038 DOI 10 13941 ki 21 1469 tk 2021 08 008 下 该集热器接收到的太阳能为真空集热管的5 5 倍 8 Deng Chenggang对可安装于建筑南墙的真空 管式复合多曲面聚光器进行测试 实验结果表明 该复合多曲面聚光器的最高 平均热效率分别为 55 4 51 4 9 常泽辉研究了应用于太阳能干燥 系统的槽式复合多曲面聚光器的聚光集热性能 通过分析发现 晴天 在空气流速为 6 5 m s 的条 件下 当太阳光正入射聚光器时 接收体出口处的 空气温度比太阳光径向入射偏角为10 时提高了 7 8 10 李建业研究了应用于建筑采暖系统的复 合抛物面聚光器的聚光集热性能 通过分析发现 在径向入射偏角为10 的条件下 当接收体中心 与聚光器底部之间的间距为 90 mm 时 聚光器的 光线接收率和聚光效率最优 分别为 65 54 60 25 11 综上可知 由太阳高度角和方位角变化引起 的光线入射偏角 对复合多曲面聚光器的聚光集 热性能影响较大 本文对复合多曲面聚光设施农 业土壤供热系统中 复合多曲面聚光器聚光集热 性能受光线入射偏角的影响展开研究 首先 建立 了复合多曲面聚光器的三维模型 并将三维模型 导入到光学仿真软件 TracePro 中 计算并分析了 径向入射偏角对复合多曲面聚光器光线传播聚焦 过程的影响 然后 计算复合多曲面聚光器在不同 光线入射偏角的光线接收率和聚光效率 并分析 二者随径向和轴向入射偏角的变化规律 基于仿 真计算结果 搭建了复合多曲面聚光器光热性能 试验台 探究在晴天条件下 该聚光器的各运行参 数对其出口处空气温度和瞬时集热量的影响机 理 1 复合多曲面聚光设施农业土壤供热系统 1 1 复合多曲面聚光设施农业土壤供热系统 本文将由复合多曲面聚光器组成的太阳能聚 光集热系统与设施农业相结合 集成为复合多曲 面聚光设施农业土壤供热系统 见图1 该系统可 以提高种植土壤温度 保障设施农业冬季作物的 连续生长 当复合多曲面聚光集热系统运行时 由引风 机驱动的低温空气经循环管路进入集热系统中的 第一个聚光器内 并与接收太阳光线后的高温接 收体进行换热 空气温度逐渐升高 随后 空气进 入下一个聚光器内 并以同样的方式继续升温 从 而实现复合多曲面聚光集热系统内空气的梯级升 温 最后 高温空气经循环管路进入设施农业土壤 中 将热量经换热管路传递给种植土壤 并储存在 土壤中 以满足设施农业冬季种植的需求 复合多曲面聚光器是复合多曲面聚光设施农 业土壤供热系统的驱动热源 因此 复合多曲面聚 光器聚光集热性能的优劣决定了复合多曲面聚光 集热系统能否输出满足集热需求的高温空气 鉴 于此 本文对复合多曲面聚光器的聚光集热性能 展开理论分析和试验测试 1 2 复合多曲面聚光器三维模型的建立 为了明确复合多曲面聚光器的光学性能 本 文首先利用 SolidWorks 软件建立了复合多曲面 聚光器三维模型 12 复合多曲面聚光器三维模型 如图2所示 图2中 复合多曲面聚光器的入光口面积为 1 3 m 2 高度为 319 mm 由图 2 可知 复合多曲面 聚光器由腔体 玻璃盖板 单层玻璃管和内置的接 收体等部件组成 复合多曲面聚光器具有如下特 点 聚光器腔体为玻璃钢材料 其导热系数较 小 可有效减少聚光器在运行时的散热损失 聚 光器的光热转化组件由内嵌接收体的单层玻璃管 构成 其中 单层玻璃管造价低 易连接 而接收体 图 1 复合多曲面聚光设施农业土壤供热系统示意图 Fig 1 Structure diagram of compound multi surface concentrating facility agricultural soil heating system 1 复合多曲面聚光器 2 空气出口 3 换热管路 4 空气进 口 5 土壤 6 设施农业 1 2 3 4 5 6 图 2 复合多曲面聚光器三维模型 Fig 2 3D model of compound multi surface concentrator 玻璃盖板 单层玻璃管 腔体 接收体 1039 刘雪东 等 应用于设施农业土壤供热系统的复合多曲面聚光器的聚光集热性能研究 可根据不同的用热需求进行优化 聚光器入光 口处覆盖超白玻璃盖板 这样不仅可以保护聚光 器腔内部件免受外界破坏 还可以有效减少接收 体与环境之间的辐射和对流散热损失 2 复合多曲面聚光器的光学性能分析 复合多曲面聚光器将太阳能转化为热能的过 程主要包括光线汇聚和光热转化 实现聚光器高 效光热转化的关键是对入射光线进行有效聚焦 利用光学仿真软件 TracePro 可以直观展现光线 在聚光器内的传播与聚焦过程 并可对不同工况 下聚光器的光学性能进行仿真计算 将建好的复合多曲面聚光器三维模型导入 TracePro 软件中 建立 500 200 条矩形格点光源 所设定的太阳辐照度值与实际测试值相接近 为 700 W m 2 设定玻璃盖板的光线透射率与聚光反 射面的光线反射率均为 0 92 并将接收体设置成 直径为100 mm 表面吸收率为1的圆柱体 2 1 径向入射偏角对复合多曲面聚光器光学性能 的影响 光线入射偏角 聚光反射面的光线反射率 接 收体的形状及其表面吸收率等均为复合多曲面聚 光器光学性能的影响因素 对于朝向正南 固定 安装的复合多曲面聚光器 光线入射偏角是影响 其光学性能的主要因素 而且影响程度会随着运 行时间的延续而发生变化 当聚光器沿东西方向 固定安装时 光线入射偏角可以分解为由太阳高 度角引起的径向入射偏角 和由太阳方位角引 起的轴向入射偏角 本文着重研究聚光器固定 安装时 其光学性能随径向入射偏角的变化规律 在不同径向入射偏角下 复合多曲面聚光器 的光线追迹情况如图3所示 由图 3 a 可知 进入聚光器内的光线大部分 被接收体接收 且光线在聚光器内的传播聚焦呈 对称分布 由图 3 b c d 可知 进入到聚光 器内的大多数光线被接收体接收 少数光线经聚 光器反射后逸出 随着径向入射偏角的增大 被接 收体接收的光线逐渐减少 逸出聚光器的光线逐 渐增多 并且被接收体接收的大多数光线聚焦于 接收体的右侧表面 综上可知 当径向入射偏角变化时 会对聚光 器的光学性能产生影响 但未能确定径向入射偏 角与聚光器光学性能的定量关系 基于此 本文采 用聚光器的光线接收率和聚光效率作为复合多曲 面聚光器光学性能的定量评价参数 二者的计算 式分别为 13 n N N 0 0 1 o E E 0 0 2 式中 n 为聚光器的光线接收率 N 为 径向入射偏角为 轴向入射偏角为 时接收体 表面接收到的光线数 N 0 0 为正入射时进入聚 光器入光口的光线数 o 为聚光器的聚光效 率 E 为径向入射偏角为 轴向入射偏角为 时接收体表面的能流密度 W m 2 E 0 0 为正入 射时光线进入聚光器入光口时的能流密度 W m 2 当径向入射偏角为0 20 时 复合多曲面聚 光器光学性能参数 光线接收率和聚光效率 随径 向入射偏角的变化情况如图4所示 a 0 b 5 c 10 图 3 在不同径向入射偏角下 复合多曲面聚光器的 光线追迹 Fig 3 Ray tracing of compound multi surface concentrator at different radial deflective incidence angle d 15 1040 可再生能源 2021 39 8 由图4可知 当径向入射偏角增大时 聚光器 的光线接收率和聚光效率的变化趋势一致 且光 线正入射时 二者达到最高值 分别为 96 00 和 81 67 当径向入射偏角 14 时 聚光器的光线 接收率和聚光效率受径向入射偏角的影响较小 仅当径向入射偏角为4 9 时略有降低 此时聚光 器的光线接收率和聚光效率的平均值分别为 93 00 79 10 当径向入射偏角 14 时 聚光器 的光线接收率和聚光效率均急剧降低 当径向入 射偏角为20 时 聚光器的光线接收率和聚光效 率分别为46 50 39 49 综上可知 该聚光器在 运行时可以固定安装或季节性调整运行 2 2 轴向入射偏角对复合多曲面聚光器光学性能的 影响 除径向入射偏角外 轴向入射偏角同样会对 沿东西方向固定安装的聚光器光学性能产生影 响 复合多曲面聚光器的光学性能参数随轴向入 射偏角的变化情况如图5所示 由图可知 当轴向 入射偏角为 20 20 时 聚光器的光线接收率和 聚光效率的变化趋势一致 且呈对称趋势 当轴向 入射偏角为 6 6 时 聚光器的光线接收率和聚 光效率受轴向入射偏角的影响很小 此时 二者的 平均值分别为95 97 81 26 随着轴向入射偏 角的增大 二者开始降低 当轴向入射偏角增大到 20 时 聚光器的光线接收率和聚光效率分别为 87 94 74 50 鉴于太阳方位角每小时的变化 幅度小于15 且正午前后太阳辐照度值最高 因 此 当复合多曲面聚光器固定安装时 保证 12 00 轴向入射偏角为0 便可达到较好的聚光集热效 果 3 复合多曲面聚光器聚光集热性能研究 本文基于上述复合多曲面聚光器光学性能的 仿真计算结果 搭建了复合多曲面聚光器光热性 能测试台 在晴天条件下 测试分析了运行参数对 聚光器聚光集热性能的影响 为后续复合多曲面 聚光集热系统产业化应用提供数据支撑 3 1 试验测试系统及方法 复合多曲面聚光器光热性能测试台包括复合 多曲面聚光器 换热空气驱动系统和数据测试采 集系统 其中 复合多曲面聚光器是根据其三维模 型尺寸自制而成 并将其入光口朝向正南固定放 置 安装倾角可以手动调整 复合多曲面聚光器测 试系统结构图如图6所示 试验过程中 空气流速由引风机控制 并由 testo 405i 热线风速仪实时校核 聚光器进 出口 处空气温度和环境温度由 K 型热电偶 测试精度 为 0 5 测量 测量数据由 Sin R6000C 无纸记 录仪实时记录 同时选用 TRM FD1 太阳能发电 图4 复合多曲面聚光器光学性能参数随径向入射偏角的 变化情况 Fig 4 Variation of optical performance of compound multi surface concentrator with radial deflective incidence angle 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 入射偏角 40 50 60 70 80 90 100 光 线 接 收 率 40 50 60 70 80 90 100 30 聚 光 效 率 聚光效率 光线接收率 1 引风机 2 热线风速仪 3 复合多曲面聚光器 4 循环管 路 5 太阳辐照度计 6 无纸记录仪 7 环境测温点 图 6 复合多曲面聚光器测试系统结构图 Fig 6 Schematic drawing of testing bench of compound multi surface concentrator 1 2 3 4 56 7 空气入口 空气出口 1041 刘雪东 等 应用于设施农业土壤供热系统的复合多曲面聚光器的聚光集热性能研究 图 5 复合多曲面聚光器的光学性能参数随轴向 入射偏角的变化情况 Fig 5 Variation of optical performance of compound multi surface concentrator with axial deflective incidence angle 20 16 12 8 4 0 4 8 12 16 20 入射偏角 80 83 86 89 92 95 98 光 线 接 收 率 73 76 79 82 85 88 70 聚 光 效 率 聚光效率 光线接收率 监测站系统对太阳辐照度进行实时采集 试验测 试地点为内蒙古呼和浩特市内蒙古工业大学太 阳能光热产业示范基地 N40 50 E111 42 测 试期间 空气平均流速稳定在 2 13 m s 左右 并在 试验测试前完成了对测试仪器和测试元件的校 核 测试时 选用光热转化效率 t 作为复合多曲 面聚光器聚光集热性能的评价参数 t 的计算式为 14 t Q GA 3 式中 Q 为聚光器瞬时集热量 W G 为进入聚光 器入光口的太阳辐照度 W m 2 A 为聚光器入光 口面积 m 2 Q的计算式为 Q mc p t out t in 4 式中 m 为聚光器中玻璃管内换热介质的流量 kg s c p 为对应运行温度下的空气比热容 J kg K t out t in 分别为接收体进 出口处的空气温度 K 3 2 试验测试结果分析 固定安装的复合多曲面聚光器在径向入射 偏角为0 的运行时间较少 因此 本文选取的测 试日期为 2021 年 3 月 20 日 22 日 复合多曲面 聚光器聚光集热性能测试时间选在太阳高度角 变化较小的10 00 14 00 测试当天 太阳辐照度与环境温度随测试时 间的变化情况如图7所示 测试期间 接收体进 出口处空气温度随时 间的变化情况如图8所示 由图8可知 接收体出口处空气温度的变化 趋势与太阳辐照度的变化趋势一致 在正午时 接 收体出口处空气温度与温升达到最大值 分别为 46 9 18 4 测试期间 聚光器出口处空气平均 温度与温升分别为 43 1 15 7 正午时 接收体 出口处温度高的原因为太阳光正入射聚光器 进 入聚光器汇聚到接收体上的光线数量最多 且此 时太阳辐照度为一天中最大值 并且此时环境温 度较高 接收体内空气散热损失较小 正午以后 随着测试时间的推移 太阳辐照度逐渐降低 光线 入射偏角逐渐增大 导致出口处空气温度逐渐降 低 这与光学仿真结果一致 瞬时集热量可以直观地反映复合多曲面聚光 器的聚光集热性能 测试期间 聚光器瞬时集热量 随测试时间的变化情况如图9所示 由图9可知 聚光器瞬时集热量随测试时间 的变化呈现出先增大后减小的变化趋势 且在 12 00 左右达到最大值 为 411 54 W 由式 4 可 10 00 11 00 12 00 13 00 14 00 时刻 200 瞬 时 集 热 量 W 250 300 350 400 450 10 00 11 00 12 00 13 00 14 00 时刻 20 48 温 度 出口温度 进口温度 41 34 27 图 8 接收体进 出口处空气温度随时间的变化情况 Fig 8 Variation of air temperature of receiver inlet and outlet with time 图 7 太阳辐照度与环境温度变化曲线随测试时间的 变化情况 Fig 7 Variation curve of solar irradiance and ambient temperature with time 10 00 11 00 12 00 13 00 14 00 时刻 400 800 太 阳 辐 照 度 W m 2 0 10 20 30 40 50 10 环 境 温 度 环境温度 太阳辐照度 700 600 500 图 9 聚光器瞬时集热量随时间的变化情况 Fig 9 Variation of instantaneous heating collection of concentrator with time 1042 可再生能源 2021 39 8 1043 刘雪东 等 应用于设施农业土壤供热系统的复合多曲面聚光器的聚光集热性能研究 知 影响聚光器瞬时集热量的主要因素为接收体 进 出口处空气温度的差值 由上文可知 接收体 出口处空气温度随测试时间的变化趋势与太阳辐 照度的变化趋势一致 呈现出先增大后减小的变 化趋势 而聚光器进口处空气温度的变化幅度较 小 此外 由式 3 4 计算得出 测试期间 复合 多曲面聚光器的平均瞬时集热量和最大光热转化 效率分别为352 07 W 42 38 4 结论 本文通过仿真模拟与试验测试探究了光线入 射偏角对应用于设施农业土壤供热的复合多曲面 聚光器聚光集热性能的影响规律 首先 利用光 学仿真软件 TracePro 对聚光器进行光线追迹与 光学性能计算 随后 在晴天条件下 通过测试复 合多曲面聚光器的空气流速 进 出口处空气温度 等参数 计算分析了聚光器在实际运行工况下的 聚光集热性能 得到以下结论 当径向入射偏角小于14 时 光线入射偏 角对聚光器光学性能的影响较小 当光线正入射 时 复合多曲面聚光器的光线接收率和聚光效率 分别为96 00 81 67 当轴向入射偏角为 6 6 时 复合多曲面 聚光器的平均光线接收率和聚光效率分别为 95 97 81 26 当轴向入射偏角为20 时 复合 多曲面聚光器的平均光线接收率和聚光效率分别 为87 94 74 50 当复合多曲面聚光器在晴天条件下运行 时 接收体出口处空气温度变化趋势与太阳辐照 度变化趋势一致 且在正午时刻达到最大值 为 46 9 测试期间 聚光器的最大瞬时集热量和光 热转化效率分别为411 54 W 42 38 参考文献 1 王恩宇 孟颖 唐世乾 等 不同布置方式下真空管太 阳能集热器的热性能以及入射角修正系数的对比试 验研究 J 可再生能源 2020 38 11 1453 1459 2 E T Xia J T Xu F Chen Investigation on structural and optical characteristics for an improved compound parabolic concentrator based on cylindrical absorber J Energy 2021 219 1 14 3 R Winston Principles of solar concentrators of a novel design J Solar Energy 1974 16 89 95 4 陈嘉祥 杨俊玲 杨鲁伟 矩形管吸收体均匀聚光器光 学性能 J 工程热物理学报 2019 40 12 2712 2719 5 F Lara J Cerezo A Acu觡a et al Design optimization and comparative study of a solar CPC with a fully illuminated tubular receiver and a fin inverted V shaped receiver J Applied Thermal Engineering 2021 184 1 11 6 Y C Li F Jiao F Chen et al Design optimization and optical performance analysis on multi sectioned compound parabolic concentrator with plane absorber J Renewable Energy 2021 168 913 926 7 李怡暄 李建业 李雅茹 等 新型 V 形接收体复合抛 物面聚光器性能分析 J 可再生能源 2020 38 8 1029 1034 8 A Mboup M Nakayama A Akisawa Design and performance evaluation of a wall mounted solar concentrating collector J Thermal Science and Engineering Progress 2020 19 1 8 9 C G Deng F Chen Preliminary investigation on photo thermal performance of a novel embedded building integrated solar evacuated tube collector with compound parabolic concentrator J Energy 2020 202 1 16 10 常泽辉 李建业 李文龙 等 太阳能干燥装置槽式复 合抛物面聚光器热性能分析 J 农业工程学报 2019 35 13 197 203 11 李建业 常泽辉 李怡暄 等 可用于建筑采暖的槽式 复合抛物面聚光器光热特性研究 J 可再生能源 2019 37 7 978 983 12 F Z Liu H F Zheng R H Jin et al Design of a multi surface solar concentrator J Journal of Daylighting 2019 6 176 186 13 贾柠泽 任志宏 常泽辉 等 太阳能建筑采暖系统槽 式复合多曲面聚光器性能研究 J 可再生能源 2017 35 8 1156 1161 14 黄梦萧 王云峰 李明 等 非晶硅太阳能光伏 光热空 气集热器性能对比实验研究 J 可再生能源 2021 39 4 455 463 Study on the concentrated heating performance of compound multi surface concentrator applied in facility agricultural soil heating system Liu Xuedong 1 Peng Yanan 1 2 Shao Zhengri 3 Ma Xinglong 4 Hou Jing 5 Chang Zehui 1 2 1 College of Energy and Power Engineering Inner Mongolia University of Technology Hohhot 010051 China 2 Engineering Center of Solar Energy Utilization Technology Inner Mongolia University of Technology Hohhot 010051 China 3 School of Mechanical and Power Engineering Yingkou Institute of Technology Yingkou 115000 China 4 School of Mechanical Engineering Beijing Institute of Technology Beijing 100081 China 5 College of Building Equipment and Automation Inner Mongolia Technical College of Construction Hohhot 010070 China Abstract In this paper the influence of deflective incidence angle on the concentrated heating performance of compound multi surface concentrator is explored by simulation and experimental testing Firstly the three dimensional model of compound multi surface concentrator is established and imported into the optical simulation software for ray tracing and optical performance calculation then the influence of radial and axial deflective incidence angle on the overall ray s receiving rate and concentrating efficiency of the concentrator is analyzed Finally based on the optical calculation results a photothermal performance testing platform of compound multi surface concentrator is set up and the concentrated heating performance of the concentrator beneath the conditions of sunny weather is analyzed The outcomes manifested that the radial deflective incidence angle has little effect on the optical performance of the concentrator when it s less than 14 and when the radial incidence angle is 20 the overall ray s receiving rate and concentrating efficiency are 46 50 and 39 49 respectively In addition the overall ray s receiving rate and concentrating efficiency of the concentrator decrease synchronously and symmetrically with the increase of the axial deflective incidence angle when the axial deflective incidence angle is 20 the overall ray s receiving rate and concentrating efficiency are 87 94 and 74 50 respectively When the compound multi surface concentrator operates in sunny weather it s outlet temperature change trend with operation time is consistent with the trend of solar radiation and it s maximum value at noon is 46 9 what s more the maximum instantaneous heating collection and light thermal conversion efficiency of the concentrator during the testing period are 411 54 W and 42 38 respectively Key words deflective incidence angle compound multi surface concentrating performance efficiency 1044 可再生能源 2021 39 8